DD211711A1

DD211711A1 - Verfahren zur herstellung kuenstlicher bettfedern

Info

Publication number: DD211711A1
Application number: DD24530482A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Heinze; Walter Scholtis
Original assignee: Forschungszentrum Fuer Textilt
Priority date: 1982-11-29
Filing date: 1982-11-29
Publication date: 1984-07-25

Abstract

Die kuenstlichen Bettfedern sollen in ihrem physiologischen und physikalischen Verhalten dem der natuerlichen Gefluegelfedern weitgehend entsprechen, resistent gegenueber Schaedlings- und Moderbefall sein und unabhaengig vom wechselnden Aufkommen oder Angebot natuerlicher Federn zur Verfuegung stehen. Nach dem erfindungsgemaessen Verfahren werden Federfahnen aus den Fasern eines Vlieses hergestellt und die Nachbildung der natuerlichen Federkiele aus Maschenstaebchen u. thermoplastischen Faeden, welche d. Vliesfasern einbinden, und d. Teilung des hierzu hergestellten Flaechengebildes in schmale Laengsstreifen sowie in kurze, der Laenge von Gefluegelfedern entsprechende Elemente vor oder nach einer thermischen Verfestigung und Fixierung vorgenommen.

Description

Titel der Ej^findjjng

Verfahren zur Herstellung künstlicher Bettfedern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Bettfedern mit ähnlichem physiologischen Verhalten· wie natürliche Geflügelfedern zur hauptsächlichen Verwendung als Füllung für Bettdecken und Kissen,

Cha ra kt e.r ist i k ^de.r _ι JsQJ^anjyfc.ep.. ^^e^ch n^is chen Lös uneben

Zur Füllung von Bettdecken und Kissen, aber auch Steppdecken und Schlafsäcken, werden überwiegend die Federn des Kleingefieders, die sog_o Pelzdunen (Daunen, Flaumfedern), von domestizierten Gattungen aus der Familie der Entenvögel verwendet. Diese Geflügelfedern zeichnen sich bei geringem Eigengewicht durch eine hohe Wärmedämmung, gute Bauschigkeit und Wiedererholung nach dem Zusammendrücken aus. Nachteilig ist, daß durch den Keratinaufbau der Federn diese einerseits von. diversen Schadinsekten und bei Nasse oder Feuchtigkeit andererseits von Schimmel oder Moder befallen und dadurch zerstört werden.

Als Alternative zur Füllung mit Geflügelfedern ist bekannt, insbesondere bei Schlafsäcken, locker verfestigte Vliese aus Wolle oder synthetischen Faserstoffen - wie z. 8, Polyesteroder Polyacrylnitrilfasern - zu verwenden.

Dieses voluminöse, flächige Material ist allerdings für die Füllung von Bettdecken und Kissen weniger geeignet, Dafür ist bekannt, eingeschüttetes flockeförmiges Fasermaterial durch Absteppen zu lokalisieren und dadurch ein im Laufe des Gebrauches eintretendes Verschieben oder Zusammenballen der Füllung, zu verhindern. Auch die Verwendung von zerkleinerten Po~ lyurethanschaurastoffen ist als synthetisches Füllmittel be« kannt, wobei dieses nur in eingeschränktem Umfang für das Füllen von dekorativen Kissen Bedeutung erlangte. Trotz verschiedener positiver Merkmale konnte durch die angeführten künstlichen Füllstoffe kein gleichwertiges Substitut für natürliche Geflügelfedern gefunden werden.

Aus dem USP 3 892 909 ist bereits bekannt, aus synthetischen Fasern zylindrische oder spiralförmige Körper herzustellen, die als Ersatz für natürliche Federn dienen sollten. Diese Körper werden aus Faserbändern erhalten, welche zur Verfestigung mit einem Binder besprüht werden,, Die Verfestigung kann auch durch Ultraschall, Laserstrahl oder Drehungserteilung erfolgen«,

Die zylindrischen oder spiralförmigen, als Bettfedern vorgeschlagenen Körper sind im Vergleich zu Geflügelfedern viel weniger elastisch, weil ihnen die Federkraft fehlt, die natürliche Federn durch den im Ruhezustand gebogenen Federkiel besitzen»

Das Ziel der Erfindung ist die Entwicklung von künstlichen Federelementen, die in ihrem physiologischen und physikalischen Verhalten dem der natürlichen Geflügelfedern weitgehend entsprechen, resistent gegenüber Schädlings- und Moderbefall sind und unabhängig vom Aufkoramen oder Angebot natürlicher Federn geeignet sind, den industriellen und anderweitigen Bedarf an Füllmaterialien für Bettdecken, Kissen, Schlafsäcke und ähnliche Konsumgüter zu decken.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem künstliche Bettfedern hergestellt werden können, die in ihren Eigenschaften natürlichen Geflügelfedern gleichwertig sind und insbesondere in ihrem Bauschvermögen und der Wiedererholung nach dem Zusammendrücken dem Verhalten natürlicher Federn besser entsprechen als die nach bekannten Verfahren hergestellten künstlichen Federn.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung der Federfahnen ein Faservlies gebildet wird, in welchem die Fasern quer zur Längsrichtung orientiert sind und daß zur Nachbildung der natürlichen Federkiele aus thermoplastischen Fäden einfach oder mehrfach parallele Maschenstäbchen in Längsrichtung des Vlieses erzeugt werden, welche die Vliesfasern einbinden und einen Abstand besitzen, welcher der mittleren Breite von Geflügelfedern entspricht.

Die Teilung des erhaltenen Flächengebildes in schmale Längsstreifen und danach in kurze, der Länge von Geflügelfedern entsprechende Elemente erfolgt vor oder nach der thermischen Verfestigung und Fixierung der Maschenstäbchen,, Die Federfahnen werden vorzugsweise aus synthetischen Fasern gebildet, deren Erweichungspunkt mindestens 40 Grad über dem Erweichungspunkt der für die Bildung des federkielartigen Maschenstäbchens eingesetzten thermoplastischen Fäden liegt.

Die Feinheit der Fasern für die Federfahnen liegt vorzugsweise über 6 dtex, wobei zur Bildung des flaumähnlichen Federteils feinere Fasern unter 4 dtex zugemischt werden können. Die mittlere Faserlänge ist dabei größer als der Abstand der Maschenstäbchen voneinander. Vorzugsweise sollte sie mehr als das Doppelte dieses Abstandes betragen.

Die Nachbildung des natürlichen Federkieles kann aus einem oder mehreren eng benachbarten Maschenstäbchen erfolgen. Für die Bildung der Maschenstäbchen wird entweder ein einzelner

raonofiler oder polyfiler Faden benutzt oder ein jeweiliges Maschenstäbchen wird aus mehreren monofilen und/oder polyfilen Fäden erzeugt, wobei zwischen benachbarten Maschenstäbchen verbindende Stege gebildet werden, durch welche die Maschenstäbchen einander angenähert werden» Nach Bildung der Maschenstäbchen und Einbindung der Vliesfasern befinden sich auf der einen Seite des Vlieses die Maschenköpfe und -schenkel und auf der anderen die Maschenfüße, welche die aufeinanderfolgenden Maschen miteinander verbinden. Die Maschenstäbchen neigen dazu, sich zu krümmen, wobei sich Maschenköpfe und -schenkel im Inneren und die Maschenfüße im Äußeren der Krümmung be-.finden. Diese Krümrnungsneigung der Maschenstäbchen ist insofern von Vorteil, daß durch eine Verfestigung und Fixierung derselben federkielartige Eigenschaften erhalten werden und die Elastizität der künstlichen Federn - ähnlich wie durch den gekrümmten Kiel bei natürlichen Federn - erhöht wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt auch darin, daß die federkielartigen Bestandteile der künstlichen Federn nicht wie die Federkiele der natürlichen Federn vor dem Einsatz derselben entfernt werden müssen. Sie erhöhen im Gegensatz die Elastizität und Rückstellkraft nach der 3elastung im Gebrauch,

Die thermische Verfestigung und Fixierung erfolgt durch eine Heißluftbehandlung des Flächengebildes bei Temperaturen zwischen 120 und 190° C. Eine Applikation von Avivagemitteln und/oder Antistatica kann in bekannter Weise vorher vorgenommen werden. Nach der thermischen Behandlung wird das Flächengebilde durch Schneiden zwischen den Maschenstäbchen in schmale Längsstreifen und durch nachfolgendes Querschneiden in kurze, der Länge von Geflügelfedern entsprechende Elemente zerlegt.

In einer anderen Ausführungsform der thermischen Verfestigung wird der Schneidprozeß sofort nach der Flächenbildung vorgenommen. Die kurzen, geflügelfederartigen Elemente werden spannungslos relaxiert und hitzebehandelt, wobei die latente Krüiumungsneigung der Maschenstäbchen ausgenutzt wird, um eine

dauerhafte Krümmung des federkielartigen Teils der künstlichen Federn zu erreichen. Die thermische Behandlung erfolgt vorzugsweise mit Heißluft im freien Fall, in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Weise. Dabei können die kurzen, federähnlichen Elemente in bekannter Weise, wie z, 3. durch Einsp^rühen mit Avivagemitteln und/oder Antistatica, behandelt werden»

Die Erfindung wird nachstehend anhand von 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Aus führungsbe^is P₁Je^ __itl

Auf einer aus Krempel und Quertäfler bestehenden Vliesbildungsanlage wird aus Polyesterfasern einer Schnittlänge von 100 mm in einer Mischung von 70 Anteilen- der Feinheit 8,8 dtex und 30 Anteilen der Feinheit 3,4 dtex ein Vlies mit vorwiegend querorientiertsr Faserlage in der flächenbezoge« nen Masse von 200.a/m gebildet. Das Vlies wird der Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine zugeführt, an welcher jeweils aus einem mittleren Faden Polyesterseide 28 tex und je einem Faden Polypropylenseide 36 tex in bekannter Weise in Trikotlegung zwei Maschenstäbchen gebildet werden, wobei die beiden Maschenstäbchen abwechselnd aus PE-S und PP-S bestehen und der mittlere Faden aus PE-S die beiden Stäbchen verbindet und einander annähert. Das entstandene Flächengebilde wird auf einem Foulard mit einer wäßrigen Flotte, die 20 'g/l eines handelsüblichen kationischen Antista ticums enthält, . imprägniert und auf 70 % Restfeuchte abgequetscht.

In der nachgeschalteten Spanntrockenfixiermaschine erfolgt die Trocknung und gleichzeitig bei 170° C die thermische Ver festigung und Fixierung der Maschenstäbchen, Am Auslauf der Maschine wird das Fläshengebilde ohne vorherige Abkühlung durch im Abstand von 40 mm angeordnete rotierende Rundmesser in schmale Längsstreifen dergestalt geschnitten, daß sich die benachbarten Maschenstäbchen in der Mitte der Streifen befinden. Die Streifenschar wird danach so auf Docke gewickelt, daß die Maschenköpfe und -schenkel der verfestigten

Maschenstäbchen nach dem Inneren des Wickels gerichtet sind*

In dieser Form durch Lagerung der Docke abgekühlt, wird die latente Krümmungsneigung der Maschenstäbchen durch die Umorientierung der Makromoleküle des thermoplastischen Nähfadenmaterials bei Unterschreitung des Urawandlungspunktes 2„ Ordnung fixiert. Nach Querschneiden der Streifenschar in 70 mra lange Abschnitte erhält man federähnliche Elemente, die als künstliche Bettfedern zur Füllung für Bettdecken und Kissen verwendet werden. Die eingesetzten Faserstoffe sind resistent gegenüber Schädlings-, Schimmel- und Modsrbefall.

Ausfüh rungs be is pieI 2

Auf einer aus Krempel und Quertäfler bestehenden Vliesbildungsanlage wird aus Polyesterfasern 8,8 dtex, 100 mm Schnittlänge, ein Vlies mit vorwiegend querorientierter Faserlage in

der flächenbezogenen Masse von 230 g/m gebildet. Das Vlies wird der Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine zugeführt, an welcher aus Polypropylenseide, 72 tex, im Abstand von 40 mm in bekannter Weise Maschenstäbchen in Fransebindung erzeugt werden, welche die Vlies fasern einbinden. Es entsteht ein Flächengebilde, das unmittelbar danach an einem Messerbalken mit im Abstand von 40 ram angeordneten Rundmessern vorbeigeführt und hierbei derart in schmale Längsstreifen getrennt wird, daß sich das Maschenstäbchen in der Mitte des Streifens befindet,, Anschließend läuft die Streifenschar zu einem Abzugsvvalzenpaar und wird nach bündeiförmigem Zusammenfassen durch ein rotierendes Messer in 70 mm lange Elemente zerteilt und pneumatisch abgesaugt. Die kurzen, federartigen Elemente werden zuerst einer Dampfbehandlung, danach einer HeiSluftbehandlung bei 170 C.während 12 min unterzogen.

Nach Absaugen der Heißluft wird mit Kaltluftzufuhr abgekühlt und der Umwandlungspunkt 2, Ordnung unterschritten. Die künstlichen Bett federn weisen eine dauerhafte Krümmung des aus den thermisch verfestigten und fixierten Maschenstäbchen nachgebildeten Federkiels auf und besitzen eine hohe Bauschigkeit

und gutes Erholungsvermögen nach dem Zusammendrücken, Aufgrund der eingesetzten Faserstoffe findet weder Schädlings-, noch Schimmel- oder Moderbefall statt.

Claims

£_r f irid_u η gs anspruch

1, Verfahren zur Herstellung künstlicher Bett federn aus textlien Faserstoffen, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erzeugung der Federfahnen ein Faservlies gebildet wird, in welchem die Fasern quer zur Längsrichtung orientiert sind, daß zur Nachbildung der ntürlichen Federkiele aus thermoplastischen Fäden einfach oder mehrfach parallele Maschen= Stäbchen in Längsrichtung des Vlieses gebildet werden, welche die Vlies fasern einbinden und einen Abstand besitzen, der der mittleren Breite von Geflügelfedern entspricht und daß das Flächengebilde in schmale Längsstreifen sowie in kurze, der Länge von Geflügelfedern entsprechende Elemente vor oder nach einer thermischen Verfestigung und Fixierung der Maschenstäbchen geschnitten wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Federfahnen vorzugsweise aus synthetischen Fasern gebildet werden, deren Schmelz- oder Erweichungspunkt mindestens 40 Grad über dem Erweichungspunkt der für die 3ildung der Maschenstäbchen eingesetzten thermoplastischen Fäden liegt,

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Federfahnen aus Fasern in' der Feinheit über 5 dtex gebildet werden,.

4, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Federfahnen aus einer Mischung von gröberen Fasern in der Feinheit über 5 dtex und feineren Fasern unter 4 dtex gebildet werden,

5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Maschenstäbchen in einem Abstand voneinander gebildet werden, der kleiner als die mittlere Faserlänge ist,

6, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Nachbildung des natürlichen Federkiels ein einzelnes Maschenstäbchen aus einem monofilen oder polyfilen thermoplastischen Faden erzeugt wird.

7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Nachbildung des natürlichen Federkiels ein einzelnes Maschenstäbchen aus zwei oder mehr monofilen und/oder polyfilen Fäden erzeugt wird,

8, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch ₃ daß zur Nachbildung des natürlichen Federkiels zwei Maschenstäbchen aus zwei monofilen und/oder polyfilen Fäden erzeugt werden. ι

9» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Nachbildung des natürlichen Federkiels zwei Maschens tab» chen aus drei monofilen und/oder polyfilen Fäden erzeugt werden, wobei mindestens einer der Fäden die beiden Maschenstäbchen miteinander verbindet und einander annähert,

10. Verfahren nach Punkt I₁ gekennzeichnet dadurch, daß zur Nachbildung der natürlichen Federkiele eine thermische Verfestigung und Fixierung der Maschenstäbchen durch Erhitzen des gesamten Flächengebildes auf Temperaturen zwischen 120 und 190¹
deprozeß erfolgt»

sehen 120 und 190° C und danach der Längs- und Querschnei-

11. Verfahren nach Punkt 1. gekennzeichnet dadurch daß zur Machbildung der natürlichen Federkiele das Flächengebilde durch Längs- und Querschneiden in kurze, federähnliche Elemente zerlegt wird und ein<sthermische Verfestigung und Fixierung der Maschenstäbchen durch Erhitzen dieser Elemente auf Temperaturen zwischen 120 und 190° C erfolgt,

12. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Flächengebilde, die schmalen Längsstreifen oder die kurzen, federähnlichen Elemente mit Antistatica und/oder anderen Textilhilfsraitteln imprägniert werden.